基于深度强化学习和导航向量场的卫星规避拦截算法

针对在轨卫星规避拦截问题,提出了一种新的基于强化学习和三维李雅普诺夫导航向量场（3D-LGV）算法。首先,采用3D-LGV产生收敛于椭圆轨道的趋近律,保证规避拦截后能再次入轨。其次,针对拦截卫星利用扰动流体动态系统算法（IFDS）产生扰动流场,利用该扰动流场对导航向量场产生的趋近律进行修正,从而保证卫星能有效地规避拦截。由于IFDS算法中扰动流场大小和方向主要受其中反应系数和方向系数的影响,采用近端策略优化深度强化学习算法作为决策层输出反应系数和方向系数,用于指导卫星在不同场景下提供合适的对导航向量场的修正。最后,通过将IFDS算法修正后的趋近律作为卫星的最终运动方向,实现了整个规避过程。在构建的不同场景下进行了对比实验,结果表明,相较于滚动时域优化算法（RHC）、人工势场算法（APF）和传统IFDS算法,基于强化学习的算法决策时间更短、规避效果更好,在不同场景下均能实现有效规避。同时,对该算法进行蒙特卡洛仿真,统计结果显示卫星规避成功率高达98%。因此,此研究对智能方法在卫星规避拦截领域的应用具有一定价值。     

无人机粉碎机 ——硬杀伤式反无人机蜂群关键技术解析

无人机"蜂群"作战模式对部队野战防空和要地防空提出了全新挑战,迫切需要尽快构建低成本预警反应和打击拦截一体化联合防御体系。针对单一手段难以有效对无人机蜂群进行拦截的难题,本文提出一种多层反无人机蜂群拦截体系:远程高性能对高价值、中程面杀伤对多数量、中近程可重复对低成本、近程多样化手段相结合,具有时空分工,紧密衔接的远/中/中近/近程协同拦截体系。其中,中近程是硬杀伤的关键阶段,目前还没有成熟的成本对称的硬杀伤方案。2019年10月,外媒报道了一种"无人机粉碎机"硬杀伤反无人机系统,该系统采用无人机以直接碰撞的形式对低、小、慢无人机目标进行直撞击,以达到拦截入侵无人机的目的。本文对此拦截系统的组成、关键技术、指标参数进行分析,指出其工作方式和在反蜂群体系中可发挥的作用。     

基于相控阵雷达的舰炮联合反导技术

利用相控阵雷达构建舰炮武器系统一体化火控网络,分析了各型常规舰炮武器联合反导的应用场景,不同于以往分区段的梯次拦截,重点考虑中大口径舰炮在小口径舰炮拦截区域的综合使用问题,通过对中大口径发射弹丸的跟踪和预测方法,估算水柱出现的位置和时间信息,能够在小口径舰炮开火前,及时有效地修正火控预测模型,提高舰炮武器系统对反舰导弹的联合拦截概率。该方案切实可行,可扩展性强,进一步体现舰炮火力精确到达的控制能力,提供了舰炮武器系统的火控级数据共享平台。     

基于战争成本—收益计算的国防支出决定模型

国防支出是国防建设的资源投入和基本保障。如何确定国防支出的比例或规模既是国家决策者关心的重大现实问题,也是国防经济学研究的最基本问题之一。与以往研究不同,文章创造性地从战争成本—收益计算的视角出发,构建了一个基于本国武器装备杀伤系数的决定国防支出比例的基础模型;并在此基础上,通过逐步引入抵抗外敌入侵的自毁系数、敌国武器装备对本国进攻与防守能力的抵消作用、敌国武器装备使本国武器装备数量的失效作用、敌国攻击本国的获胜概率等变量对模型进行扩展;最后通过跨期模型加以动态化,说明在长期均衡状态下国防支出的变化趋势。通过这些模型的构建和求解,我们得出:一国国防支出的比例(或规模)主要取决于该国武器装备的杀伤系数、自毁系数、敌国国防支出、敌国获胜概率、本国的国民财富、经济增长率和武器装备折旧率等因素。这为在实践中安排好一国的国防支出提供了十分有益的参考。     

声纳性能对ATT武器系统效能影响的仿真分析

随着智能鱼雷目标探测及跟踪能力的提高,水面舰艇很难通过改变航向、航速和利用传统武器等手段来摆脱鱼雷的攻击。建立了反鱼雷鱼雷(ATT)迎面拦截方式下的火控模型和拦截效能仿真模型,计算并分析了声纳探测测向、测距、报警作用距离等重点指标对其发现概率的影响。结论表明,在迎面拦截方式下,提高鱼雷目标定位的精度水平均能提高反鱼雷鱼雷的发现概率,但是目标的测向精度对反鱼雷鱼雷拦截效能的影响远大于测距误差,同时提高声纳的报警作用距离不仅可以增大拦截来袭鱼雷的时机区间,对于提高发现概率也有很大的帮助。     

美俄弹道导弹防御系统浅析

弹道导弹防御系统对于国家的战略安全具有举足轻重的作用,为了全面系统地了解美俄两国弹道导弹防御系统的现状以及发展趋势,在回顾美俄两国导弹防御系统产生与发展历程的基础上,通过介绍两国不同时期具有代表性的防御系统,总结了两国导弹防御系统技术发展的框架与特点,并进行了系统技术上的对比分析。最后分析了未来导弹防御系统发展的趋势和关键技术。     

直接力/气动力复合作用动能拦截弹姿态控制方法

针对直接力/气动力复合作用动能拦截弹的姿态控制问题,建立了拦截弹俯仰-偏航通道短周期运动模型;利用线性二次型最优跟踪控制理论结合姿控固体小火箭点火逻辑设计了复合控制系统,通过分析非线性容限得出了该系统对直接力偏差具有强鲁棒性的结论;姿控回路仿真表明系统具有快速响应特性及良好的跟踪性能,考虑侧喷干扰效应等实际条件的六自由度弹道仿真表明所设计的控制系统能够满足拦截末段直接碰撞要求。     

防空导弹武器系统对目标群射击效能分析

针对当前空中来袭目标的主要特点,选择单个目标群作为研究对象,探索防空导弹武器系统的射击效能问题.一定假设条件下,以杀伤全部来袭目标的概率为效能指标,通过对防空导弹武器系统射击过程的分析,建立了拦截循环次数模型和多个拦截循环的射击效能模型,由这两个模型可以计算出对目标群的射击效能.通过仿真计算,分别分析目标通道数、来袭目标数、拦截循环次数、目标速度对防空导弹武器系统射击效能的影响,结果符合实际,验证了拦截循环次数模型的适用性和采用多个拦截循环射击效能模型的合理性.     

美国海基弹道导弹防御系统通过可靠认证

1月31日下午,美军在太平洋上空进行了新一轮陆基中段导弹拦截试验,但由于负责捕捉靶弹轨道的海基X波段雷达出现异常,拦截弹错过目标,试验以失败告终。对部署于全球的美国导弹防御系统而言,置于海上的X波段雷达是它的核心组成部分。而从发展趋势看,包括捕捉目标和拦截目标在内的海基弹道导弹防御系统也正受到美国越来越高的重视。